【正文】 ancing the stability and security of the desining the new airplane tyre ,the test of the sid direction of the footpath must be carried out in order to prove the adaptability of the airplane tyre under the greatest quiet load and the greatest restriction load. Since the two century china in the 1970s ,most of the apparatus are analog apparatus,which are made the control and observing testing inconvenient. Thus developed a highperformance bined radial and side load test machine has great significance. The observing and controlling platform is posed by the hydraulic pressure system and electrical task of this text is to finish studying and debugging the part of laboratory bench. This test presents the systematic design, selcecting hardware type,realizing hardware circuit and designing software of electric control systems in carriy on the systematic laboratory and systematic debugging on the spot. The focal point of the text is the design of the systematic hardware and software. The article addresses the system’s software and hardware in details. In the practical test, system’s reliability and stability has been proved .Control algorithms based on PID control through the debugging pressure control achieved good results. KEYWORDS the aircraft wheel’s radial and lateral direction, industrial controlling puter, the programmed logic controller, configuration software， PID control I 目錄 第一章 緒論 ........................................................ 1 研究背景 ....................................................... 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................. 1 國外研究現(xiàn)狀 ................................................ 1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 ............................................... 2 主要研究的問題及論文結(jié)構(gòu)概述 ................................... 3 論文章節(jié)安排 ................................................... 4 第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計 ................................................ 5 系統(tǒng)原理和結(jié)構(gòu)說明 ............................................. 5 系統(tǒng)控制要求 ................................................... 6 徑側(cè)向自動化臺的總體設(shè)計方案 ................................... 7 徑側(cè)向自動化試驗裝置控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 .......................... 11 試驗臺本體和液壓系統(tǒng)設(shè)計 .................................. 11 控制系統(tǒng)硬件選型 .......................................... 13 軟件總體方案設(shè)計 .............................................. 15 第三章 徑側(cè)向試驗臺計算機控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 ......................... 20 電機控制主電路 ................................................ 20 I/O 模塊設(shè)計 ................................................... 21 比例溢流閥設(shè)計 ................................................ 22 保護電路與電磁兼容性 .......................................... 23 保護電路設(shè)計 .............................................. 23 電磁兼容性 ................................................ 24 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ............................................... 25 上位機軟件設(shè)計 ................................................ 25 組態(tài)軟件設(shè)計 .............................................. 25 上位機軟件各功能模塊設(shè)計 .................................. 27 下位機 PLC 控制程序 ............................................ 29 PLC 輸入輸出地址分配 ....................................... 29 液壓系統(tǒng)徑側(cè)向動作控制程序 ................................ 31 誤差處理及軟件濾波 ........................................ 33 PID 控制程序 ............................................... 37 工控機與 PLC 的通訊軟件設(shè)計 .................................... 39 第五章 現(xiàn)場調(diào)試 ................................................... 42 調(diào)試內(nèi)容與步驟 ............................................... 42 調(diào)試結(jié)果 ..................................................... 43 第六章 結(jié)束語 ..................................................... 46 II 致謝 .............................................. 錯誤 !未定義書簽。 這里研制的機輪徑自動化實驗臺要求設(shè)計為能實現(xiàn)手動和全自動控制，能 實現(xiàn)實驗過程的全自動化。各輪胎大公司為了提高自身的市場競爭力，對輪胎試驗機的研發(fā)也日益投入大量的研究費用。 2020 年， 世界的輪胎制造商荷蘭 VMI 公司展示了其新開發(fā)的通用輪胎試驗機，該儀器可用于乘用車胎和載重車胎，可進行負荷變形試驗、脫圈試驗、壓穿試驗和接地印痕試驗四種輪胎性能測試。 2020 年日本神戶鋼制所開發(fā)了新型的輪胎均勻性試驗機，可以精確地測試最高速度 達 200kph 時輪胎的失衡力 [5]。七十年代后期，國內(nèi)某航空公司從英國鄧祿普公司引進了一套航空機輪試驗設(shè)備，總投資 500 萬英鎊，是我國 當時 唯一一臺通過國際認證，中國民航總局批準的航空試驗設(shè)備，每年承接大量的機輪試驗和檢驗任務(wù)。 如 2020 年廣州市橡膠工業(yè)制品研究所研制的雙二位輪胎耐久高速試驗機， 2020年天津賽象科技股份有限公司研制的輪胎高速 /耐久試驗機， 2020 年國家輪胎質(zhì)檢中心及廣東汕頭橡塑機械所聯(lián)合研制的輪胎強度脫圈靜負荷試驗機等。 2020 年山東玲瓏橡膠有限公司自主研發(fā)了 UP2092 型輪胎綜合試驗機，可以測試輪胎的縱向、橫向、扭轉(zhuǎn)、斜角和包覆剛性 、 壓穿強度 、 脫圈阻力和踏 面印痕等 ,通過采用輪胎綜合試驗機進行剛性和踏面印痕試驗 ,可以定量分析輪胎的操控性能飛機機輪徑 側(cè)向 自動化試驗裝置 第一章 緒論 3 和舒適性 能 ,減少輪胎室外性能試驗次數(shù)和改進輪胎使用性能 [7]。 現(xiàn)代控制理論在電液控制系統(tǒng)方便也得到了較好的應(yīng)用。目前大多使用模擬控制，即由運算放大器和功率電子元件為主組成控制放大電路。此外，電位器的頻繁調(diào)節(jié)對電位器產(chǎn)生磨損，出現(xiàn)故障非專業(yè)人員難以排查。同模擬控制器相比，它集成系統(tǒng)控制功能于一體，使得閥控系統(tǒng)具有更高的經(jīng)濟性、可靠性和靈活性和使用維護的方便性，使得它具有較廣闊的應(yīng)用前景。 第三章 是 飛機機輪徑 側(cè)向自動化試驗裝置 的 硬件電路設(shè)計， 介紹了硬件電路如何實現(xiàn)手動控制和自動控制， 介 紹了 PLC 的輸入輸出模塊電路 ，同時在考慮基于提高系統(tǒng)安全性、可靠性 的方面 完成了硬件系統(tǒng)的電磁性 兼容性的 設(shè)計。 第五章是 是現(xiàn)場調(diào)試，介紹了實驗室進行現(xiàn)場系統(tǒng)調(diào)試時的，不斷完善系統(tǒng)設(shè)計，提高系統(tǒng)性能。飛機重力產(chǎn)生的停機載荷通過軸承的滾棒傳遞給輪轂；在地面滑行時，主要也承受垂直徑向載荷，由于地面的不絕對平整，飛機的上下震動的幅度將使垂直徑向載荷大于飛機的重力。徑 (側(cè) )向工作臺置于滾軸上，摩擦力忽略不計，徑 (側(cè) )向電機啟動后帶動徑 (側(cè) )向油泵工作，其油缸的伸縮圖 21 徑側(cè)向自動化試驗臺結(jié)構(gòu)圖 1徑向油泵； 2徑向電機； 3側(cè)向油泵； 4側(cè)向電機； 5徑向比例溢流閥； 6側(cè)向比例溢流閥； 7徑向油缸； 8叉子； 9被測輪； 10工作臺； 11側(cè)向油缸； 飛機機輪徑 側(cè)向壓力自動檢測系統(tǒng) 第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計 6 由換向閥控制。 同時試驗臺還需完成不同型號機輪的破壞性試驗，根據(jù)不同型號機輪所對應(yīng)標準的極限破壞條件，試驗臺在加壓控制上通過對徑向單獨的加載，實際所加載壓力必須超過極限破壞試驗的設(shè)定值，同時為了保護機輪不因過大的超調(diào)而超過一定的余量使機輪損壞，比例溢流閥根據(jù)控制指令立即釋放壓力，徑向電機帶動加壓機構(gòu)迅 速回程，以結(jié)束破壞性試驗。 控制該液壓系統(tǒng)的按照動作程序動作；根據(jù)控制要求控制液壓系統(tǒng)載荷輸出大小。 IPC(Industrial Personal Computer，以下簡稱工控機 ) PC 總線工業(yè)控制機主要用于工業(yè)過程測量、控制和數(shù)據(jù)采集等工作。 DCS 是隨著計算機的出現(xiàn)及其在工業(yè)生產(chǎn)過程控制中的應(yīng)用和發(fā)展而形成的，集計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通訊技術(shù)和圖形顯示技術(shù) (4C)于一體的計算機控制系統(tǒng) [13]。 DCS 通過分散系統(tǒng)來分散系統(tǒng)的危險。經(jīng)過十幾年的發(fā)展， PLC 己不僅能實現(xiàn)繼電器控制所具有的邏輯判斷、計時、計數(shù)等順序控制，同時還具有 了執(zhí)行算術(shù)運算，對模擬量進行控制等功能 [14]。PLC 專為在工作環(huán)境比較惡劣的條件下應(yīng)用而設(shè)計， PLC 采取了一系列措施，在硬件設(shè)計方面，首先選用優(yōu)質(zhì)器件，再就是采用合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，加固、簡化安裝，使它易于抗振動沖擊，對印刷電路板的設(shè)計、加工及焊接都采取了極為嚴格的工藝措施，而且在電路、結(jié) 構(gòu)以及工藝上采取一些獨特的方式。 2) 編程簡單易學，使用方便 用微機實現(xiàn)自動控制，常使用匯編語言以及其他高級語言，要求使用者具有一定水平的計算機軟件和軟件知識。 飛機機輪徑 側(cè)向壓力自動檢測系統(tǒng) 第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計 9 3) 接線簡單、易于安裝 在